Laporan Praktikum Hukum Hess

Percobaan IV HUKUM HESS I. TUJUAN

1. Mempelajari Mempelajari besarnya besarnya kalor kalor reaksi reaksi pada reaksi reaksi yang yang berlangsun berlangsung g dengan dengan  proses yang berbeda-beda. 2. Membuk Membuktik tikan an Hukum Hukum Hess. Hess.

II. DASA DASAR R TE TEOR ORII

Hukum Hess merupakan suatu hukum yang menggambarkan entalpi suatu fungsi keadaan yang memungkinkan menghitung perubahan entalpi tersebut dengan dengan menjum menjumlah lahkan kan seluru seluruh h perub perubaha ahan n setiap setiap langka langkah h sampai sampai produk  produk  terbentuk (Davis, 21!". #dapun bunyi dari hukum Hess yaitu kalor reaksi dari suatu reaksi tidak dipengaruhi oleh berapa langkah berlangsungnya suatu reaks reaksii untu untuk k memb memben entu tuk k suatu suatu prod produk uk namu namun n pros proses es terseb tersebut ut hany hanyaa  bergantung pada keadaan a$al dan keadaan akhir reaksi. Hal tersebut dapat menunjukkan perubahan entalpi yang dapat dirumuskan sebagai berikut. o

H

 % Hf (produk" -

Hf (reaktan"

#dapun aturan-aturan yang digunakan dalam perhitungan hukum Hess yang melibatkan suatu persamaan reaksi adalah sebagai berikut& 

'ntuk menjumlahkan dua persamaan reaksi kimia dengan perubahan entalpi

H1

dan H2, maka perubahan entalpi untuk produk akhir

H

dapat dinyatakan dengan H % H1 

)

H2

'ntuk reaksi yang arahnya dibalik, nilai perubahan entalpi untuk reaksi akhirnya, H1 sebaliknya dapat dinyatakan dengan H

(reaksi balik" % - H (reaksi ke depan"

*yarat berlangsungnya hukum Hess yaitu keadaan a$al reaktan dan keadaan akhir akhir produk produk pada pada berbag berbagai ai proses proses atau tahapa tahapan n adalah adalah sama. sama. +ambar +ambaran an mengen mengenai ai berlan berlangsu gsungn ngnya ya hukum hukum Hess Hess dapat dapat ditunj ditunjukk ukkan an oleh oleh diagra diagram m  berikut.

Gambar 1. Diagram berlangsungnya hukum Hess

erubahan # (reaktan" menjadi  (produk" dapat berlangsung 2 tahap yaitu& 1. ahap / (se0ara langsung" #



H1

2. ahap // (se0ara tidak langsung"

Maka harga H1 menurut diagram hukum Hess tersebut yaitu H 1 % H2 ) H, yang mana nilai H1, H2, dan H berasal dari pembentukan& #  

H2

  

H

#  

H1

ada per0oban hukum Hess ini, dapat dilihat mengenai kesamaan energi yang terjadi pada reaksi arah 1 dengan energi pada reaksi arah 2. 3ika natrium hidroksida (4a5H" padat direaksikan dengan asam klorida (Hl", maka reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. Arah 1 & 4a5H padatan dilarutkan dalam air menghasilkan larutan 4a5H,

kemudian larutan 4a5H tersebut direaksikan dengan larutan Hl ! M menghasilkan larutan 4al dengan konsnetrasi 2 M.  4a5H (s" ) H25 (l"  4a5H (a6, ! M"  4a5H (a6, ! M" ) Hl (a6, ! M"  4al (a6, 2 M" ) H25 (l"

H1 H2

Arah 2 & 7arutan Hl ! M dien0erkan menjadi larutan Hl 2M, selanjutnya

ditambahkan 4a5H pada menghasilkan larutan 4al dengan konsentrasi 2M. Hl (a6, ! M" ) H25 (l"  Hl (a6, 2 M"

H

Hl (a6, 2 M" ) 4a5H (s"  4al (a6, 2 M" ) H25 (l"

H!

8eaksi di atas dapat digambarkan seperti diagram berikut ini.

#rah 1  4a5H(a6, ! M") Hl (a6, ! M"

 4a5H(s" ) Hl (a6, !M"

 4al (a6, ! M" ) H25 (l"

 4a5H(s" ) Hl (a6, ! M" #rah 2 Gambar 2. Diagram berlangsungnya hukum Hess pada larutan 4a5H dengan

Hl H

arah 1 %

H1

)

H2

H

arah 2 %

H

)

H!

Menurut hukum Hess bah$a

H

arah 1 % H arah 2 (8etug 9 *astra$idana, 2!"

III. ALAT DAN AHAN

///.1#lat Nama A!a" :alorimeter +elas 'kur ; m7 ermometer +elas kimia 1 m7 +elas kimia 2; m7 2>,; 2@ 2@,;  ,; 1 1,; 2 2,;  ,; ! !,; ; ;,;

,o/;? ;!,; ;,; ;2,; ;1,; ;1 ; !@,; !@ !>,; !> !B,; !B !B !?,; !? !? !;,; !; !; !!,;

,men("B,; > >,; @ @,; ! !,; !1 !1,; !2 !2,; ! !,; !! !!,; !; !;,; !? !?,; !B !B,;

,o/!,; !,; ! ! !2,; !2,; !2,; !2 !2 !2 !1,; !1,; !1,; !1 !1 !1 !,; !,; !,; ! !

!M sebanyak 2; m7 ke dalam

kalorimeter,

di0atat

suhunya

suhu tetapCkonstan.

lalu

sampai

Pa)a Arah 2 1 *ebanyak 2; m7 a6uades

dimasukkan kalorimeter. di0atat

ke

suhu air

dan

dengan

sampai

;

!

!B,; !B !B !?,; !?

!,1B demi

sedikit, men0atat

sampai

menjadi tetapCkonstan.

suhu

@ @,; 1 1,; 11 11,; 12 12,; 1 1,; 1! 1!,; 1; 1;,; 1? 1?,; 1B 1B,; 1>

V.

;@ ;> ;B ;? ;; ;! ;! ; ;2,; ;2 ;1,; ;1 ;,; ; !@,; !@ !@ !>,; !>

21,; 22 22,; 2 2,; 2! 2!,; 2; 2;,; 2? 2?,; 2B 2B,; 2> 2>,; 2@ 2@,;  ,; 1

!? !? !;,; !; !; !; !!,; !!,; !! !! !! !,; !,; ! ! ! !2,; !2,; !2,; !2,;

PEMAHASAN

ada per0obaan ini dilakukan pengukuran perubahan entalpi dengan menggunakan kalorimeter atau alat pengukuran at. er0obaan ini dilakukan dalam dua arah reaksi endoterm yaitu arah satu dan arah dua, dimana yang menjadi pereaksi adalah natrium hidroksida (4a5H" padat dan asam klorida (Hl" ! M, sedangkan yang menjadi hasil reaksi adalah 4atrium klorida (4al" dan air (H 25". 'ntuk kedua arah reaksi pada per0obaan ini merupakan reaksi yang sama, tetapi proses yang dilaluinya berbeda.  Arah 1

ada per0obaan arah 1 ini, bahan pertama yang dimasukkan ke dalam kalorimeter adalah akuades. *uhu a$al akuades yang digunakan adalah 1 , :emudian, penambahan padatan 4a5H sedikit demi sedikit sampai semua  padatan 4a5H larut. *uhu yang teramati pada a$al dimasukkannya 4a5H adalah ; dan suhu konstan setelah semua 4a5H habis adalah >. Meningkatnya suhu pada penambahan 4a5H ini disebabkan reaksi antara air  dan 4a5H yang bersifat eksoterm. 8eaksi yang berlangsung adalah sebagai  berikut.

 4a5H(s" ) H25(l" E 4a5H(a6" *elanjutnya penambahan larutan Hl dengan konsentrasi ! M, yang mana suhu a$al penambahan larutan Hl adalah ;?. *edangkan, suhu akhir  yang terukur (suhu konstan" pada penambahan larutan Hl ke dalam kalorimeter adalah !. 8eaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.  4a5H(a6" ) Hl(a6" E 4al(a6" ) H25(l" 5leh karena itu, reaksi total yang terjadi pada per0obaan arah 1 ini adalah sebagai berikut.  4a5H(s" ) H25(l " E 4a5H(a6"

FH1

 4a5H(a6" ) 2Hl(a6" E 4al(a6 " ) 2H25(l"

 FH2

erdasarkan data hasil pengamatan, maka grafik hubungan antara $aktu dan suhu 0ampuran pada arah 1 adalah sebagai berikut.

Gambar 0. +rafik Hubungan g

 M r  4a5H % ! g mol -1 G air

% ,@@? gCm7

kalorimeter 

% ,@2 3 o-1

air 

% !,1> 3Cgo

=air 

% 2; m7

m air 

% air  =air  % ,@@? gCm7  2; m7 % 2; g

1

% (; I 2@"o % 1o

 M r  Hl

% ?,; g mol -1

= Hl

% 2; m7

G Hl

% 1,1@ gCm7

JHlK

% !M

2

% (;B I !"o % 1!o

H1 & H25(l" ) 4a5H (s" E 4a5H(a6" 6 reaksi % -(6 larutan ) 6 kalorimeter " H1 %

6

reaksi

mol

6 larutan

% mair  0air  1 % 2; g  !,1> 3Cg o  1 o % 2@,; 3oule

6 kalorimeter  %   1 % 1!?, 3 o-1  1o % !;;, 3oule 3adi, kalor reaksi adalah 6 reaksi % - (6

 ) 6 kalorimeter "

larutan

6 reaksi  % - (2@,; ) !;;," 3oule 6 reaksi  % - BBB!,> 3oule anda negatif (-" menandakan energi dilepaskan ke lingkungan sebesar  BBB!,> 3oule H1 %

6

reaksi

mol

% % 3Cmol

H2 & 4a5H(a6" ) Hl(a6" E 4al(a6 " ) H25(l" mol

%M= % ! M  2; m7 % 1 mmol

massa

% 1 mmol  ?,; mgCmmol % ?; mg % ,?; g

m Hl

% ,?; g

mol Hl % ,?; gC?,; g mol -1 % ,1 mol 6 larutan

% mair  0air  2 % 2; g  !,1> 3Cg o  1! o % 1!? 3oule

6 kalorimeter  %   2 % 1!?, 3 o-1  1!o % 2!>,2 3oule 3adi, kalor reaksi adalah 6 reaksi % - (6

 ) 6 kalorimeter "

larutan

6 reaksi  % - (1!?) 2!>,2" 3oule 6 reaksi  % -;11,2 3oule anda negatif (-" menandakan energi dilepaskan ke lingkungan sebesar  ;11,2 3oule. H2 %

6

reaks i

mol

%

- ;11,2 3  % - ;112 3Cmol ,1 mol

*ehingga, H untuk arah 1

% H 1 ) H2 % (-BBB!> I ;112" 3Cmol % - 112>? 3Cmol % - 112,>? k3Cmol

 Arah 2

ada per0obaan arah 2 ini, bahan pertama yang dimasukkan ke dalam kalorimeter sama dengan yang ada pada per0obaan arah 1 yaitu akuades. *uhu a$al akuades yang digunakan adalah 1  dan tetap konstan pada suhu 2. :emudian, penambahan larutan Hl ! M dengan suhu yang terukur 

adalah  dan tetap konstan pada suhu . 8eaksi yang terjadi adalah sebagai berikut. Hl(a6" ) H25 (a6" E Hl(a6, !M" *elanjutnya penambahan padatan 4a5H sedikit demi sedikit sampai semua  padatan 4a5H larut. *uhu yang teramati pada a$al dimasukkannya 4a5H adalah ! dan suhu maksimum setelah semua 4a5H habis (suhu konstan" adalah ?. Meningkatnya suhu pada penambahan 4a5H ini disebabkan reaksi antara air dan 4a5H yang bersifat eksoterm. 8eaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut. Hl(a6" ) 4a5H(s" E 4al(a6" ) H25(l" 5leh karena itu, reaksi total yang terjadi pada per0obaan arah 2 ini adalah sebagai berikut. Hl(a6" ) H25(l " E Hl(a6, !M"

FH

Hl(a6, !M" ) 4a5H(a6" E 4al(a6 " ) 2H25(l"

FH!

erdasarkan data hasil pengamatan, maka grafik hubungan antara $aktu dan suhu 0ampuran pada arah 2 adalah sebagai berikut.

Gambar . +rafik Hubungan 3Cgo

=air

% 2; m7

m #ir

% air  =air  % ,@@? gCm7  2; m7 % 2; g

Mr Hl

% ?,;

= Hl

% 2; m7

JHlK

%!M

G Hl

% 1,1@ gCm7



% (1 I 2@"o % 2o

!

% !;o

8eaksi pelarutan Hl & Hl(a6" ) H25(l" E H5) ) lmol % M  = % ! M  2; m7 % 1 mmol massa

% 1 mmol  ?,; mgCmmol % ?; mg % ,?; g

m Hl

% ,?; g

mol Hl % ,?; gC?,; g mol -1 % ,1 mol 6 larutan % mair  0air   % 2; g  !,1> 3Cg o  2o % 2@ 3oule 6 kalorimeter

%   %   % 1!?, 3 o-1  2o % 2@2,? 3oule

3adi, kalor reaksi adalah 6 reaksi % -(6 larutan ) 6 kalorimeter" 6 reaksi % -(2@ ) 2@2,?" 3oule 6 reaksi % - ;1,? 3oule anda negatif (-" menandakan energi dilepaskan ke lingkungan sebesar ;1,? 3oule. H %

6 reaksi - ;1,? 3 % mol ,1 mol

% - ;1? 3Cmol

8eaksi & H! & Hl(a6" ) 4a5H(a6" E 4al(a6 " ) H25(l" 6 larutan % mair  0air  ! % 2; g  !,1> 3Cg o  !; o % !B2,; 3oule

6 kalorimeter

%  !

%   ! % 1!?, 3 o-1  !; o % ?;>,; 3oule 3adi, kalor reaksi adalah 6 reaksi % -(6 larutan ) 6 kalorimeter" 6 reaksi % -(!B2,; ) ?;>,;" 3oule 6 reaksi % - 112>? 3oule anda negatif (-" menandakan energi dilepaskan ke lingkungan sebesar  112>?3oule. H! %

- 112>? 3 6 reaksi % (!,?C!" mol mol

*ehingga, H untuk arah 2

- 112>? 3 

,1@ mol

 % - 112>? 3Cmol

% H  ) H!

% (-;1? - 112>?" 3Cmol % - 11B>B? 3Cmol % - 11B,>B? k3Cmol erdasarkan hasil perhitungan di atas, jumlah total perubahan entalpi pada arah 1 adalah 112,>? k3Cmol, sedangkan jumlah total perubahan entalpi pada arah 2 adalah 11B,>B? k3Cmol, sehingga selisihnya adalah ;,1? k3Cmol. Dari hasil ini terlihat bah$a terdapat perbedaan jumlah total perubahan entalpi pada arah 1 dan arah 2, dimana FH pada arah 2 lebih besar  dibandingkan FH pada arah 1. erbedaan hasil ini kemungkinan terjadi karena kalorimeter yang digunakan pada saat per0obaan kurang baik sehingga terjadi perpindahan kalor dari sistem ke lingkungan atau sebaliknya, serta  jumlah padatan 4a5H yang digunakan tidak sama, dimana padatan 4a5H yang bersifat higroskopis. erpindahan kalor ini akan menyebabkan terganggunya kesetimbangan sistem (tidak terbentuk sistem tertutup seperti yang diharapkan". #dapun kesalahan relatif dalam per0obaan ini dapat dihitung sebagai berikut& :esalahan 8elatif (:8" %

VI. SIMPULAN

112,>?   11B,>B? 112,>?

H 1L

% !,!! L

Dari hasil per0obaan dan analisis data diatas, dapat maka dapat disimpulkan sebagai berikut. 1. Dari hasil perhitungan data per0obaan diperoleh FH pada arah 1 tidak  sama dengan FH pada arah 2 (FH pada arah 2 lebih besar dari FH  pada arah 1" dimana FH pada arah 1 % 112,>? k3Cmol, sedangkan FH  pada arah 2 % 11B,>B? k3Cmol, sehingga selisihnya adalah

;,1?

k3Cmol. 2. FH yang diperoleh dari arah 2 mempunyai nilai yang tidak jauh  berbeda dengan FH pada arah 1, meskipun langkah yang ditempuh untuk mendapatkan hasil tersebut berbeda. Hal tersebut menunjukkan  bah$a FH tidak tergantung dari jalan reaksinya, tetapi hanya tergantung dari keadaan a$al dan akhir. Hal ini sesuai dengan Hukum Hess.

VII. DATAR PUSTAKA

#tkins, eter and 3ulio de aula. 2?.  Physical Chemistry for the Life Sciences. 4e$ ork& 5ford 'niversity ress. hieh, . 2>.  Hess’s Law. Diakses tanggal 2 Maret 21;, dari http&CC$$$.s0ien0e.u$aterloo.0aCN00hiehC0a0tC012Chess.html. etru00i, 8.H., Har$ood, thPd.". '*#& alifornia *tate 'niversity. 8etug, 4 9 *astra$idana, /.D.:. 2!.  Penuntun Praktikum imia !isika. *ingaraja& /:/ 4egeri *ingaraja.